等宽度离心风机内部流场的PDA实验研究与全三维数值模拟

摘要

本文首先采用进出气方式对实验用离心风机进行了性能测试，得到了流量、压力、效率曲线。因PDA测速技术对实验器件的光学性能较高，本文对实验台进行了适当的改进，提高了实验器件的光学性能，并解决了实验过程中出现的一系列技术问题和困难。实验采用PDA后向接收法，对多个流量工况下，叶轮内轴向三个截面内的流场进行了测量。本文计算了离心风机(包括带无叶扩压器和有叶扩压器)自喘振线附近工况至“堵塞”工况，不同流量及不同转速下的多个工况点。通过后处理给出了风机内部不同转速、流量和截面的静压、全压分布图，速度矢量图和马赫数图，以及叶轮进出口气流角。同时通过计算绘制了风机性能曲线。文中还对部分数值模拟结果和风机性能实验及PDA实验结果进行了比较。通过比较可以认为PDA测速技术是一种先进且具有较高精度的实验方法。数值模拟结果与实验结果虽有一定的差异，但仍具有可比性。数值模拟可以较好的再现出实验中观察到的叶轮内气流流动规律，但还不够准确，需要进一步的发展。